In het centrum van ons sterrenstelsel is een ster geïdentificeerd die alle bestaande records verbreekt wat betreft zowel snelheid als de nabijheid tot het centrale zwarte gat. De ster, die de aanduiding S301 draagt, bereikt op zijn snelste moment een snelheid die meer dan 8 procent van de lichtsnelheid bedraagt. Volgens een artikel van newscientist.com is dit de snelste ster die astronomen tot op heden hebben kunnen vaststellen.
Extreme baan rond Sagittarius A*
De ster S301 beweegt zich in een baan rond Sagittarius A*, het supermassieve zwarte gat dat de kern van de Melkweg vormt. Tijdens de dichtste nadering komt de ster op een afstand van ongeveer 1,8 miljard kilometer van het zwarte gat. Ter vergelijking: deze afstand is slechts twaalf keer de afstand tussen de aarde en de zon. Hiermee bevindt S301 zich tien keer dichter bij het zwarte gat dan de ster die voorheen het record detentieerde.
Stefan Gillessen, een onderzoeker aan het Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics in Duitsland, illustreert de enorme schaal van deze nabijheid. Hij merkt op dat het zwarte gat vanaf een denkbeeldige planeet die rond S301 zou draaien, ongeveer dezelfde visuele grootte zou hebben als de volle maan vanaf de aarde, zoals beschreven door .
Methodiek en wetenschappelijke waarde
De identificatie van S301 is het resultaat van intensieve waarnemingen met de Very Large Telescope (VLT) in Chili. Gillessen en zijn team volgen de bewegingen van de ster sinds 2023. Deze langdurige observatieperiode was essentieel om voldoende gegevens te verzamelen om de exacte baan van de ster nauwkeurig te kunnen berekenen.
De unieke positie van S301 plaatst de ster in een van de meest extreme zwaartekrachtomgevingen in het bekende universum. In de directe omgeving van een zwart gat wordt de ruimtetijd extreem vervormd en uitgerekt. Dit biedt wetenschappers een zeldzame kans om theoretische modellen over zwaartekracht te toetsen aan de realiteit. Volgens de berichtgeving van fungeert deze ster als een natuurlijk laboratorium voor de fysica.
Onderzoek naar 'frame-dragging'
Een van de belangrijkste fenomenen die onderzoekers met S301 hopen te bestuderen, is het zogenaamde 'frame-dragging'-effect. Dit houdt in dat een roterend zwart gat de omringende ruimtetijd niet alleen kromt, maar deze zelfs letterlijk meetrekt en tordert.
Tuan Do van de University of California, Los Angeles, die geen deel uitmaakte van het onderzoek, legt uit dat dit effect ook op kleinere schaal voorkomt. Zo veroorzaakt de aarde een zeer geringe vorm van frame-dragging, wat met behulp van satellieten kan worden gemeten. De interactie tussen S301 en het supermassieve zwarte gat vindt echter plaats op een schaal die vele malen extremer is. Dit maakt veel nauwkeurigere en ingrijpendere tests van de zwaartekracht mogelijk, zoals verder uitgelicht door .
Door de baan van S301 nauwgezet te blijven monitoren, hopen astronomen meer inzicht te krijgen in de specifieke eigenschappen van Sagittarius A* en de fundamentele werking van zwaartekracht in de meest extreme uithoeken van de galactische kern.